Koncentracije so ključni koncept v kemiji in ko kombinirate raztopine z različnimi koncentracijami, morate vedeti, kako izračunati končno koncentracijo. Čeprav lahko to ugotovite s pomočjo kalkulatorja razmerja redčenja ali kaj podobnega (glejte Viri), je veliko bolje naučite se same matematike, tako da lahko to storite sami s kalkulatorjem na svojem mobilnem telefonu, ne da bi vam bilo treba posebej izdelati orodja.
Ko boste izbrali ključne koncepte, na katerih temeljijo koncentracije, in se naučili nekaj preprostih formul, boste lahko opravili vse izračune, ki jih boste verjetno potrebovali v laboratoriju.
Razumevanje rešitev
Rešitev je a homogena zmes dveh snovi, topila (npr. vode) in topljene snovi (stvari, ki jih raztopite v vodi), pri čemer "homogena" samo pove, da sta obe temeljito pomešani.
Sama rešitev je kombinacija teh dveh komponent, zato prostornina raztopine pove skupaj znesek, ko sta oba združena. Za popolno količinsko določitev koncentracije raztopine potrebujete dva podatka: količino topila in količino topljene snovi (ali skupno količino raztopine).
Najbolj splošen način za opis koncentracije raztopin (tj. Kako močne so) je delitev količine topljene snovi s količino celotne raztopine, pri čemer sta obe izraženi v enake enote. Če na primer dodate 30 ml klorovodikove kisline v 270 ml vode, imate v vodi (30 ml / 300 ml) × 100 = 10-odstotno raztopino klorovodikove kisline. Kot formula:
Vendar pa je v kemiji koncentracija raztopin pogosto izražena kot "molarnost" (molar koncentracija), ki je opredeljeno kot število molov topljene snovi, deljeno s številom litrov rešitev. Tako dobite vrednost v molih na liter, pri čemer je en mol snovi enakovreden njeni atomski ali molekulski masi v gramih.
Izračun razredčitev
Če začnete z raztopino z dano molarnostjo in jo nato razredčite, lahko za iskanje uporabite preprosto formulo končna koncentracija ali prostornina, do katere jo boste morali razredčiti, da dosežete dano vrednost koncentracija. Formula je:
Kje M je molarnost in V je prostornina rešitve, pri čemer sta indeksa i in f kratica „začetni“ in „končni“. Torej pod pogojem, da poznate molarnost in glasnost, s katero začnete, in končno molarnost ali količino, ki jo želite, lahko rešite za preostalo količina.
Vrednost, ki jo želite, najdete tako, da delite levo stran (zmnožek začetne prostornine in molarnosti) z vrednostjo, ki jo poznate na desni. Če imate na primer 0,5 L raztopine 2 M (tj. Molarnost 2) in želite raztopino z molarnostjo 0,5 M, kakšen končni volumen potrebujete?
Znova se dogovorite, da dobite:
Torej:
Raztopino morate razredčiti na 2 litra. Če želite uporabiti to formulo za druge enote (npr. Galone), morate zagotoviti, da je koncentracija (tj. Molarnost) izražena v enako enoto kot prostornina, zato jo lahko uporabite kot kalkulator razredčenja v galonah, če izrazite koncentracijo v molih na galono.
Končni kalkulator koncentracije na splošno
Če morate za bolj zapleteno situacijo izračunati končno koncentracijo, se najlažji pristop vrne k osnovni definiciji koncentracija.
Če na primer mešate dve raztopini z različnimi koncentracijami, boste za iskanje končne koncentracije potrebovali končno količino topljene snovi in končno količino celotne raztopine. To lahko ugotovite, če določite znesek topljen v obeh izvirnih zmeseh dodajte skupaj in nato delite s skupno količino raztopine. Nato lahko pomnožite s 100, če ga želite v odstotkih.
Recimo, da imate na primer 2-odstotno (masno) raztopino soli v vodi s skupno 100 g raztopine in 10-odstotno raztopino soli v vodi s 150 g raztopine.
Prva raztopina vsebuje 0,02 × 100 g = 2 g soli, druga raztopina pa 0,01 × 150 g = 15 g soli. Torej imate skupaj 2 g + 15 g = 17 g soli in 100 g + 150 g = 250 g raztopine. Tako dobimo 17 g / 250 g = 0,068 ali 6,8-odstotno koncentracijo končne raztopine.